(57)【要約】【課題】現像ローラの感光体ドラムに対する接触圧力によって生じる弊害を除去する。【解決手段】感光体ドラムと現像ローラとを備え、感光体ドラムに光を照射して静電潜像を形成し、現像ローラによって静電潜像をトナー像に現像し、トナー像を記録媒体に転写して定着する構成を備えると共に、現像ローラを感光体ドラムに対して変位可能に支持する支持部材と、現像ローラを感光体ドラムに対して変位させ現像ローラの感光体ドラムに対する接触圧力を増減するための圧力増減機構とを備えることを特徴とする画像形成装置。【選択図】図１
2013007834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラムと現像ローラとを備え、感光体ドラムに光を照射して静電潜像を形成し、現像ローラによって静電潜像をトナー像に現像し、トナー像を記録媒体に転写して定着する構成を備えると共に、現像ローラを感光体ドラムに対して変位可能に支持する支持部材と、現像ローラを感光体ドラムに対して変位させ現像ローラの感光体ドラムに対する接触圧力を増減するための圧力増減機構とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
圧力増減機構が、現像ローラを感光体ドラムの方向に変位させる第１弾性部材と、第１弾性部材に抗して現像ローラを感光体ドラムから引き離す方向に変位させる変位機構からなる請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記圧力増減機構は、変位機構を作動させるための作動レバーを備え、作動レバーが画像形成装置の外部へ突出し、内部へ押し込むことによって作動することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
変位機構が作動したとき、その作動を解除可能に保持する保持機構をさらに備える請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記圧力増減機構は、現像ローラに第２弾性部材を介して係合し通電時に現像ローラを感光体ドラムの方向に変位させる電動部材と、電動部材の非通電時に現像ローラを感光体ドラムから引き離す方向に変位させる第３弾性部材とを備える請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
電動部材が電磁ソレノイドである請求項５記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像形成装置に関し、特に非磁性一成分現像装置を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真システムにおける現像方法として、トナーのみを用いる一成分現像法や、トナーと磁性キャリアを用いる二成分現像方法が知られているが、現像システムがシンプルであることから、小型の画像形成装置においては一成分現像方法が広く採用されている。
【０００３】
一成分現像方法においては、一成分現像ローラ表面にトナーを担持ながら、感光体ドラム表面に形成される静電潜像を現像することから、安定した画像濃度を得るために一成分現像ローラを感光体ドラムに対して圧接させる必要がある。そのため、弾性体を用いてその付勢力により、現像ローラを感光体ドラムに常時圧接する機構を備えた一成分現像装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１０３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の画像形成装置は、弾性体による感光体ドラムと現像ローラの圧接を維持したまま放置されると、トナー成分の融着に起因する濃度ムラが発生する問題がある。また、画像形成装置を長時間傾けて放置すると弾性体の付勢力に重力が加わり、さらに圧接力が高くなって現像ローラにへこみが生じるという問題もある。
この発明はこのような事情を考慮してなされたもので、画像を形成しないときには、感光体ドラムと現像ローラ間の圧接力を低減できる画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、感光体ドラムと現像ローラとを備え、感光体ドラムに光を照射して静電潜像を形成し、現像ローラによって静電潜像をトナー像に現像し、トナー像を記録媒体に転写して定着する構成を備えると共に、現像ローラを感光体ドラムに対して変位可能に支持する支持部材と、現像ローラを感光体ドラムに対して変位させ現像ローラの感光体ドラムに対する接触圧力を増減するための圧力増減機構とを備えることを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、現像ローラを感光体ドラムに対して変位可能に支持する支持部材と、現像ローラを変位させ現像ローラの感光体ドラムに対する接触圧力を増減するための圧力増減機構を備えるので、画像形成時と非画像形成時に対応して現像ローラを変位させ接触圧力を増減することにより、感光体ドラムへトナーを長時間圧着させた際に生じる現象、例えば、現像ローラのへこみやトナー成分の融着に起因して発生する濃度ムラを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の第１実施形態の構成を示す構成説明図である。
【図２】図１に示す実施形態の動作を示す説明図である。
【図３】この発明の第２実施形態の図１対応図である。
【図４】この発明の第２実施形態の図２対応図である。
【図５】この発明の第３実施形態の図１対応図である。
【図６】この発明の第３実施形態の図２対応図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
この発明の画像形成装置は、感光体ドラムと現像ローラとを備え、感光体ドラムに光を照射して静電潜像を形成し、現像ローラによって静電潜像をトナー像に現像し、トナー像を記録媒体に転写して定着する構成を備えると共に、現像ローラを感光体ドラムに対して変位可能に支持する支持部材と、現像ローラを感光体ドラムに対して変位させ現像ローラの感光体ドラムに対する接触圧力を増減するための圧力増減機構とを備えることを特徴とする。
【００１０】
上記画像形成装置は、例えば、回転可能な感光体ドラムと、感光体ドラムに画像データで変調した光を照射して静電潜像を形成する露光ユニットと、静電潜像をトナー像に現像する現像ローラと、記録媒体を現像ローラに供給してトナー像を記録媒体に転写する搬送転写機構と、トナー像を記録媒体に定着する定着ユニットとを備える。
【００１１】
また、支持部材には、現像ローラ又は現像ローラを備えた現像ユニット全体を支持して、感光体ドラムに対して直線状に又は円弧状に変位させるものを用いることができる。
圧力増減機構が、現像ローラを感光体ドラムの方向に変位させる第１弾性部材と、第１弾性部材に抗して現像ローラを感光体ドラムから引き離す方向に変位させる変位機構からなることができる。
【００１２】
前記圧力増減機構は、変位機構を作動させるための作動レバーを備え、作動レバーが画像形成装置の外部へ突出し、内部へ押し込むことによって作動するようにしてもよい。
変位機構が作動したとき、その作動を解除可能に保持する保持機構をさらに備えてもよい。
【００１３】
前記圧力増減機構は、現像ローラに第２弾性部材を介して係合し通電時に現像ローラを感光体ドラムの方向に変位させる電動部材と、電動部材の非通電時に現像ローラを感光体ドラムから引き離す方向に変位させる第３弾性部材とを備えてもよい。
電動部材が電磁ソレノイドであってもよい。
【００１４】
以下、図面に示す実施形態に基づいてこの発明の画像形成装置を説明する。
第１実施形態
図１は、この発明の第１実施形態の画像形成装置の画像形成時の状態（横置き）を示す図で、図２は、画像形成装置を収納時の状態（縦置き）を示す図である。
これらの図に示すように、画像形成装置１は、感光体ユニット２、現像ユニット３、露光ユニット４、搬送転写機構５、定着ユニット６、スキャナーユニット７、排紙トレイ８、圧力増減機構９から構成される。
【００１５】
感光体ユニット２は、感光体ドラム２１、帯電器２２およびクリーニング装置２３を備える。感光体ドラム２１は、その表面に静電潜像を担持するもので、円筒状の導電性基体と、その表面に形成される感光層とから構成され、図示しない支持手段によって軸線回りに回転可能に支持され、駆動手段により回転駆動されるようになっている。
【００１６】
帯電器２２は、感光体ドラム２１の表面を所定の極性および電位に帯電させるもので、これには帯電ローラ型帯電器、ブラシ型帯電器、コロナ帯電器などが使用できる。クリーニング装置２３は、感光体ドラム２１表面に残るトナーをクリーニングするものであり、クリーニングブレードや磁気ブラシなどを感光体ドラム２１表面に当接させるものなどがある。
【００１７】
現像ユニット３は、現像ローラ３１、ドクターブレード３２、トナー供給ローラ３３および摺動台３４を備える一成分現像方式の現像装置である。現像ローラ３１は、回転軸と円柱状の発泡体を備え、発泡体表面に担持したトナーを感光体ドラム２１に供給し、静電潜像をトナー像に現像する。摺動台３４は現像ユニット３を矢印ＡおよびＢ方向に摺動可能に支持する。
【００１８】
これによって、現像ローラ３１が感光体ドラム２１に対して矢印ＡおよびＢ方向に変位可能である。画像形成時においては、図１に示すように、感光体ドラム２１と現像ローラ３１は、圧接された状態で接触しており、ある程度のニップ幅が形成されている。図２の収納時においては、感光体ドラム２１と現像ローラ３１とは離間しており、非接触の状態となっている。
【００１９】
ドクターブレード３２は、ステンレス製の薄板であり、現像ローラ３１表面に圧接された状態で保持されている。トナー供給ローラ３３は、現像ローラ３１にトナーを供給する円柱状のゴム製ローラであり、現像ローラ３１表面に圧接された状態で保持されている。
【００２０】
露光ユニット４は、レーザー光源および鏡を備え、スキャナーユニット７が読取った原稿の画像情報に対応する信号でレーザー光を変調して感光体ドラム２１の表面に照射し、静電潜像を形成する。
【００２１】
搬送転写機構５は、給紙カセット５１、ピックアップローラ５２、搬送ガイド５３、搬送ローラ５４および転写ローラ５５を備える。給紙カセット５１は、紙などの記録媒体を収容し、ピックアップローラ５２は、給紙カセット５１内の記録媒体を排出する。搬送ガイド５３は、Ｕ字状の金属板からなり、ピックアップローラ５２により排出された記録媒体の進行方向を所定の方向に転換させる案内板である。
【００２２】
搬送ローラ５４は、複数のローラからなり、搬送ガイド５３により進行方向が定められた記録媒体を転写ローラ５５を介して定着ユニット６に搬送する。転写ローラ５５は、図示しない電源により転写バイアスが印加され、感光体ドラム２１表面のトナー像を記録媒体に転写させる。
【００２３】
定着ユニット６は、加熱ローラ６１および加圧ローラ６２から構成され、転写ローラ５５によって記録媒体上に転写されたトナー像に、熱および圧力を与えて記録媒体に定着させる。
【００２４】
スキャナーユニット７は、図示しない光源およびＣＣＤを含み、原稿の画像情報をデジタル信号に変換する装置である。
排紙トレイ８は、２段階に伸縮自在な板状のトレイであり、定着ユニット６によってトナー像が定着された記録媒体を受け取って収容する。
【００２５】
圧力増減機構９は、第１連結棒（作動レバー）９１、第２連結棒９２、第３連結棒９３、支点ピン９４、第１連結ピン９５、第２連結ピン９６、第３連結ピン９７および圧縮コイルバネ９８を備える。
【００２６】
第１連結棒（作動レバー）９１は、水平方向に設けられ、自由端が画像形成装置１の右側面から外部へ突出し、突出端９９を形成している。第２連結棒９２は、支点ピン９４を中心として回転可能に設けられる棒であり、第１連結棒９１に第１連結ピン９５で連結されている。
【００２７】
第３連結棒９３は、一端が第２連結棒９２に第２連結ピン９６で連結されるとともに、他端が現像ユニット３と第３連結ピン９７を介して連結されている。圧縮コイルバネ９８は、一端が画像形成装置１の内壁に、他端が第３連結棒９３の端部に固定され、感光体ドラム２１の方向つまり矢印Ａ方向に現像ローラ３１を付勢するようになっている。
なお、第１連結ピン９５と第２連結ピン９６は、円滑に作動するように、図示しないピンと長孔との組合せで構成されている。
【００２８】
圧縮コイルバネ９８の作用により、摺動台４上を現像ユニット３が矢印Ａ方向に摺動して現像ローラ３１が感光体ドラム２１の方へ変位し、現像ローラ３１は圧縮コイルバネ９８の付勢力による所定の接触圧力で感光体ドラム２１を押圧する。
【００２９】
このような構成において、図示しない電源スイッチおよび操作パネルが操作され、電源がＯＮされると共に、画像形成（印刷）条件が設定され、画像形成動作が起動される。そして、スキャナーユニット７で原稿の画像情報が読み取られ、露光ユニット４が原稿に対応する静電潜像が感光体ドラム２１に形成される。
【００３０】
次に、現像ローラ３１により静電潜像がトナー像に現像され、給紙カセット５１から供給される記録媒体に転写ローラ５５によってトナー像が転写される。転写されたトナー像は、定着ユニット６で記録媒体上に定着され、記録媒体は排紙トレイ８に排出される。このようにして画像形成（印刷）が行われる。
【００３１】
画像形成（印刷）が行われない画像形成装置１の収納時には、図２に示すように画像形成装置１は９０度転倒させた縦置き状態に設置される。それによって、第１連結棒（作動レバー）９１の突出端９９が床面と接触すると、第１連結棒９１は、スライドして画像形成装置１内部へ収納される。その結果、第２連結棒９２が反時計方向に回動し、第３連結棒９３が矢印Ｂ方向に移動して現像ローラ２１が感光体ドラム２１から引き離され、その間の圧接力が消滅する。
【００３２】
再び画像形成を行うために画像形成装置１が図１のようにもとの横置き状態に設置されると、第１連結棒９１は圧縮コイルバネ９８の作用により突出端９９が画像形成装置１から突出する。同時に圧縮コイルバネ９８が第３連結棒９３を介して現像ユニット３を付勢して矢印Ａ方向に変位させ、現像ローラ３１は所定の圧力で感光体ドラム２１を押圧する。そして、前述のように画像形成が行われる。
【００３３】
第２実施形態
図３は、この発明の第２実施形態の画像形成装置１ａを示す図１対応図である。
この実施形態は、第１実施形態における圧力増減機構９を圧力増減機構９ａに置換したものであり、その他の構成は第１実施形態と同等である。
【００３４】
図３に示す圧力増減機構９ａは、第１連結棒（作動レバー）９１ａ、第２連結棒９２ａ、第３連結棒９３、支点ピン９４、第１連結ピン９５、第２連結ピン９６、第３連結ピン９７、圧縮コイルバネ９８および係止ピン１０１を備える。
第１連結棒（作動レバー）９１ａは、水平方向に設けられ、自由端が画像形成装置１ａの右側面から外部へ突出し、突出端９９ａを形成している。
【００３５】
さらに、第１連結棒９１はその中央に下向きに突出して係止ピン１０１に係止するための爪１００を備える。第１連結棒９１と第２連結棒９２ａとの間には、第１連結棒９１ａを、第１連結ピン９５を中心に時計回りに付勢する引張コイルバネ１０２が取り付けられている。圧縮コイルバネ９８は、一端が画像形成装置１ａの内壁に、他端が第３連結棒９３の端部に固定される。
【００３６】
そして、画像形成時には、図３に示すように爪１００が係止ピン１０１からはずれているので、圧縮コイルバネ９８の付勢力によって現像ユニット３が矢印Ａ方向に変位し、現像ローラ３１が感光体ドラム２１に接触すると共に、所定の圧力で押圧する。
【００３７】
画像形成が行われないときには、図４に示すように突出端９９ａが作業者によって矢印Ａ方向に押し込まれる。それによって爪１００が引張コイルバネ１０２の引張力により係止ピン１０１に係止し、第２連結棒９２が反時計方向に回転する。その回転力が第３連結棒９３を介して現像ユニット３に伝達され、現像ユニット３が矢印Ｂ方向に変位することによって、現像ローラ３１が感光体ドラム２１から引き離される。
【００３８】
再び画像形成を行うときには、突出端９９ａが作業者によって矢印Ｃ方向に持ち上げられる。それによって、爪１００が係止ピン１０１からはずれ、圧力増減機構９ａは図３の状態に復帰する。なお、この実施形態では、非画像形成時に第１実施形態のように、画像形成装置１ａを転倒させる必要はない。
【００３９】
第３実施形態
図５は、この発明の第３実施形態の画像形成装置１ｂを示す図１対応図である。
この実施形態は、第１実施形態における圧力増減機構９を圧力増減機構９ｂに置換したものであり、その他の構成は第１実施形態と同等である。
【００４０】
図５に示す圧力増減機構９ｂは、電動部材としての電磁ソレノイド９１ｂ、連結レバー９２ｂ、圧縮コイルバネ９３ｂ、引張コイルバネ９４ｂ、および固定部材９５ｂを備える。
電磁ソレノイド９１ｂは水平方向に設けられ、その作動片（プランジャー）９６ｂが連結レバー９２ｂに連結し、圧縮コイルバネ９３が現像ユニット３と連結レバー９２との間に水平に設けられている。
【００４１】
電磁ソレノイド９１ｂは作動時（通電時）には電磁力により作動片９６ｂを内部に引き込み、つまり連結レバー９２を矢印Ａ方向に引き寄せる。
非作動時（非通電時）には、内蔵されたバネの力で復帰する、つまり連結レバー９２を矢印Ｂ方向へ復帰させる。
【００４２】
また、固定部材９５ｂは一端が画像形成装置１ｂの内壁に固定される。そして、引張コイルバネ９４ｂが固定部材９５ｂの他端と現像ユニット３との間に取り付けられている。
なお、電磁ソレノイド９１ｂは、画像形成装置１ｂの電源の投入と連動して通電されるようになっている。
【００４３】
このような構成において、画像形成時に画像形成装置１ｂの電源が投入されると、圧力増減機構９ｂにおいて、図５に示すように、電磁ソレイド９１ｂが駆動して連結レバー９ｂが矢印Ａ方向に移動し、圧縮コイルバネ９３ｂの付勢力によって現像ユニット３が矢印Ａ方向に変位し、現像ローラ３１が感光体ドラム２１に接触すると共に、所定の圧力で押圧する。
【００４４】
画像形成が行われない時、つまり画像形成装置１ｂの電源がオフになると、それに連動して電磁ソレイド９１ｂが非通電状態になり、図６に示すように連結レバー９２ａが矢印Ｂ方向へ移動する。
【００４５】
それによって引張コイルバネ９４ｂの引張力により、現像ユニット３が矢印Ｂ方向に変位し、現像ローラ３１が感光体ドラム２１から引き離される。なお、この実施形態でも、非画像形成時に、第１実施形態のように、画像形成装置１ｂを転倒させる必要はない。
【００４６】
また、この実施例では現像ローラ３１の感光体ドラム２１に対する押圧力は、圧縮コイルバネ９３ｂの矢印Ａ方向の付勢力と引張コイルバネ９４ｂの矢印Ｂ方向の付勢力との差によって決定される。
【符号の説明】
【００４７】
１，１ａ，１ｂ    画像形成装置
２    感光体ユニット
３    現像ユニット
４    露光ユニット
５    搬送転写機構
６    定着ユニット
７    スキャナーユニット
８    排紙トレイ
９，９ａ，９ｂ    圧力増減機構
２１    感光体ドラム
２２    帯電器
２３    クリーニング装置
３１    現像ローラ
３２    ドクターブレード
３３    トナー供給ローラ
３４    摺動台
５１    給紙カセット
５２    ピックアップローラ
５３    搬送ガイド
５４    搬送ローラ
５５    転写ローラ
６１    加熱ローラ
６２    加圧ローラ
９１，９１ａ    第１連結棒
９１ｂ    電磁ソレノイド
９２，９２ａ    第２連結棒
９２ｂ    連結バー
９３    第３連結棒
９３ｂ    圧縮コイルバネ
９４    支点ピン
９４ｂ    引張コイルバネ
９５    第１連結ピン
９５ｂ    固定部材
９６    第２連結ピン
９６ｂ    作動片
９７    第３連結ピン
９８    圧縮コイルバネ
９９，９９ａ    突出端
１００    爪
１０１    係止ピン
１０２    引張コイルバネ
【図１】
2013007834.tif 000003
【図２】
2013007834.tif 000004
【図３】
2013007834.tif 000005
【図４】
2013007834.tif 000006
【図５】
2013007834.tif 000007
【図６】
2013007834.tif 000008